專利名稱：一種圓球形洗滌劑組合物及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及洗滌劑及其制造方法，特別是一種活性物含量高、堆密度大、溶解速度 快、流動性好、外觀整潔的圓球形洗滌劑組合物及其制造方法。本發(fā)明的產(chǎn)品可用于織物洗 滌、硬表面清洗等，尤其適合用作織物清洗。
背景技術：
當前常用的生產(chǎn)洗滌劑組合物的方式是采用噴霧干燥制成膨化的粉末狀產(chǎn)品，用 這種工藝生產(chǎn)的洗衣粉堆密度小、表面活性劑含量低、對環(huán)境負面影響大。其主要工藝流 程為調(diào)漿——高壓噴霧——高塔干燥——冷卻老化——包裝。調(diào)漿時將各種原料混合成 45-65%固含量的料漿，加熱到約60°C，再用高壓泵在40-80個大氣壓下使料漿通過1. 5-3 毫米孔徑的噴嘴霧化，噴入約20米高的空塔內(nèi)，利用350°C左右的高熱空氣換熱使料漿干 燥形成空心顆粒，堆密度通常為0. 2-0. 4g/ml。如，日本特開昭55-69698、特開昭53-39037、 中國專利ZL 00131365. 7、日本特開昭54-106428公開的方式。上述生產(chǎn)方法因使用的料 漿濃度低，決定了水分蒸發(fā)量大，設備體積大、能量利用率低、能量消耗高等詬病。而且配方 中熱敏性原料及易揮發(fā)非離子表面活性劑原料在噴粉時易失活或揮發(fā)，加大了原材料的損 耗。此外，由于產(chǎn)品堆密度小，增加了包裝、儲存以及運輸成本，以上諸多因素使得噴霧干燥 方式不符合低碳生產(chǎn)方式。近年來，洗衣粉越來越趨于濃縮化、高密度化及生產(chǎn)過程的低碳化，如 JP63-150392公開了一種用捏合、粉碎工藝生產(chǎn)高密度粒狀洗衣粉的方法，比重達到 0. 89g/ml以上，但用這種方法生產(chǎn)的粉流動性差；CN1344312公開了一種含10-60 %陰 離子表面活性劑，經(jīng)噴霧干燥后再進行破碎、攪拌造粒洗滌劑組合物的方法，堆密度為 0. 6-1. 2g/ml，但粒子粒徑分布寬，篩分后近半數(shù)量的粒子需要進行粒度調(diào)整；CN1046755 公開了含薄荷、檸檬油、大黃粉、米粉及添加劑的洗滌劑組合物；CN1058805公開了一種以 油茶餅粉粉末為基料的洗滌劑組合物及其制造方法；CN1102210公開了類似附聚成形的工 藝，它將配制后的固體和液體原料分別同步噴入傾斜式可旋轉(zhuǎn)帶有抄板的回轉(zhuǎn)筒內(nèi)進行吸 附造粒后，隨后吸入由老化裝置老化，再經(jīng)加香、加酶包裝制成一種超濃縮洗衣粉，但粉體 粒子強度稍有不足。CN1145947公開一種無塔混合成型無磷洗衣粉及其制備方法，采用混合附聚工藝 先將固體原料預先攪拌混合，充分分散后的固體原料通過攪拌機均勻地附著在酵母飽和溶 液的液滴上，再加入表面活性劑，還可加入膨脹原料，經(jīng)過篩、冷卻老化后成品包裝。CN1091465涉及一種高效濃縮型洗衣粉，它由十二烷基硫酸鈉，三聚磷酸鈉、工業(yè) 純堿、無水芒硝組成，經(jīng)滾筒式攪拌機造粒、干燥，具有去污力強，堿性弱(PH值為10. 1)，對 人體、衣物無任何腐蝕作用，但產(chǎn)品中含磷，是導致水體富營養(yǎng)化的原因之一。CN1122361公開一種用表面活性劑和洗滌助劑配制成的超高濃縮洗衣粉，由 50% 100%的表面活性劑及0 50%的洗滌助劑組配而成。該發(fā)明的特點是超高濃縮 (表面活性劑高達50%以上)，去污力強，運輸、儲存方便，還可根據(jù)客戶的要求加入顏色和香精、制成環(huán)保洗衣粉，但該專利未談及生產(chǎn)工藝。附聚成形是生產(chǎn)濃縮粉的另一種方法，但是附聚過程不易掌握、造粒不均勻，設備 維修困難等不足。CN1134975采用混合制粉法，CNl 136080使用混合造粒機制得含15-50% 表面活性劑的洗滌劑組合物，產(chǎn)品堆密度0.75g/ml以上，粒徑分布寬，溶解速度不一致； CN1321188制得含25%活性物的洗滌劑組合物JP09279198A公開了以1 1 100 1 比例含10-50%陰離子表面活性劑和20%的氧化胺組成的高密度粒狀洗滌劑組合物； EP328361A公開了含陰離子表面活性劑18%及10%非離子的復配粉末狀洗滌劑組合物； JP05247495A公開了含陰離子和椰油酰胺丙基甜菜堿的固體洗滌劑，可以是片狀或粉狀。 CN1069107C公開了含12-50%活性物，用高分子粘合劑粘合各組分，能多次使用的緩釋球 狀洗滌劑。此外，WP9733967、EP393908A、歐洲專利6140301、CN1428410公開了粒狀、粉狀 或片狀洗滌劑組合物的生產(chǎn)方法。日本專利特開平5-331496公開了一種，在處于真空環(huán)境下的圓筒狀外殼內(nèi)部，輸 入高密度洗滌劑用膏狀原料，利用可旋轉(zhuǎn)板式槳葉的頭部在內(nèi)壁上形成高粘度薄膜，同時， 使其快速干燥，得到一種片狀干燥物的方法。此法制取的是片狀干燥物，流動性差，同時由 于高溫還存在原料分解的風險。專利WO 2004/111166公開了一種用先將漿體制片或制粒工序，再經(jīng)粉碎工序制 成平均粒徑為100-150 μ m的粉體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決洗滌劑生產(chǎn)采用高壓噴霧法所致能耗大、設備龐雜、產(chǎn)品配料中熱 敏性物質(zhì)易失活、揮發(fā)性物質(zhì)易揮發(fā)，產(chǎn)品因堆比重小而增加包裝與運輸成本的問題，以及 采用附聚成形法所致工藝過程不易掌握、造粒不均勻、設備維修困難等問題，為此提供本發(fā) 明的一種圓球形洗滌劑組合物及其制造方法。本發(fā)明的方法不采用調(diào)漿和高壓噴霧，也不 采用附聚工藝，生產(chǎn)的產(chǎn)品活性物含量高、堆密度大且調(diào)控容易、溶解速度快、流動性好、外 觀整潔。為解決上述問題，本發(fā)明包括一種圓球形洗滌劑組合物以及這種組合物的制造方法。本發(fā)明一種圓球形洗滌劑組合物的技術方案的特殊之處在于以所述組合物重量 為基準含有陰離子表面活性劑20-90% (重量)，非離子表面活性劑0-10% (重量)，崩解 劑1-10% (重量)，助劑10-60% (重量)。所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽、α-烯基磺酸鹽、脂肪 醇醚硫酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽中的一種或一種以上的混合物；所述鹽為堿金屬鹽或堿土 金屬鹽，或堿金屬鹽和堿土金屬鹽的混合物，所述烷基、烯基的碳原子數(shù)為8-24，優(yōu)選為 8-18。所述非離子表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基多苷(APG)、脂肪酸甲酯 乙氧基化物(FMEE)中的一種或一種以上的混合物。所述助劑為4Α沸石、層狀結(jié)晶二硅酸鈉(層硅)、對甲苯磺酸鈉、硫酸鈉、氮川三醋 酸鈉(NTA)、四乙酰乙二胺(TAED)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚維酮(PVP)、碳酸氫鈉、碳酸鈉、 硅酸鹽、熒光增白劑、消泡劑中的一種或一種以上的混合物。
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所述崩解劑為檸檬酸、酒石酸、蘋果酸中的一種或一種以上與碳酸鈉、碳酸氫鈉中 的一種或一種以上的組合物，或羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維 素鈉(CMC)、羧甲基淀粉(CMS)中的一種或一種以上的組合物。本發(fā)明所述的一種圓球形洗滌劑組合物的制造方法，其特殊之處在于將所述 組分和該組分總重量2 5. 3%的水混合成混合料，將該混合料輸入擠出機擠出成直徑 0. 5-5mm的細條，再經(jīng)滾圓造粒機造粒，然后干燥制得圓球形洗滌劑組合物。擠出機中所述混合料的溫度為20 80°C，優(yōu)選為30 50°C。擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為20 150r/min，優(yōu)選為30 80r/min。滾圓造粒機的離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為500 3000r/min，優(yōu)選為800 1200r/min。本發(fā)明所述圓球形洗滌劑組合物其顆粒粒徑為00.5 5mm，優(yōu)選為0. 8 3mm，其 堆密度為0. 6-1.8g/ml。生產(chǎn)過程中，先將陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、助劑、崩解劑及水按配 比混合均勻，在擠出機中擠成條狀，然后再進入滾圓機滾圓。通過控制混合時間、擠出機轉(zhuǎn) 速、擠出機溫度、擠出直徑、滾圓機轉(zhuǎn)速、滾圓時間、干燥溫度等條件來調(diào)節(jié)產(chǎn)品堆密度等物 性。非離子表面活性劑可以在造粒干燥后加入，或部分在預混時加入，部分在造粒干燥后加 入。干燥后還可添加過氧鹽顆粒、酶顆粒、香精香料及彩色粒子制成終成品。本發(fā)明所述混合料各組分混合時水的加入量需要嚴格控制在2-5. 3%之間，若水 分太少，擠出及滾圓過程中易粉化，產(chǎn)品得率低；若水分含量過高，擠出條在滾圓過程中會 因粘合聚團而無法形成目標圓球。本發(fā)明崩解劑可采用天然纖維素類，如羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素(MC)、羧甲 基纖維素鈉(CMC)、羧甲基淀粉(CMS)，這些物質(zhì)在吸水時體積會膨脹，導致洗滌劑顆粒受 力崩解，增大與水的接觸面積，加速在水中溶解。也可采用化學反應類體系，化學反應崩解 體系(簡稱化學崩解體系)是指崩解劑組分間因發(fā)生化學反應而促使洗滌劑顆粒脹裂加速 溶解的體系。本發(fā)明采用化學崩解體系時，洗滌劑顆粒在溶解時崩解體系的酸性組分與堿 性組分與水接觸后發(fā)生化學反應，生成二氧化碳，二氧化碳氣泡附著在洗滌劑顆粒的空隙， 隨二氧化碳產(chǎn)生量的增加，氣泡體積越來越大，促使洗滌劑顆粒脹裂，與水接觸面積增加進 而加速溶解。含化學崩解體系的洗滌劑組合物也會在組分混合、擠出、滾圓的生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生二氧化碳氣體，因此要控制崩解劑組分的加料方式。含化學崩解體系的本發(fā)明，混合料各 組分混合時需控制加料順序為表面活性劑_助劑_崩解劑中的碳酸鈉或碳酸氫鈉_水，充 分混合后方可加入粉狀的檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等，以免酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)過早混合發(fā) 生化學反應。通過化學崩解體系的加入量及作用時間可以調(diào)控干燥前產(chǎn)品中的氣泡含量， 在干燥過程中二氧化碳溢出形成多孔通道有利于洗滌劑組合物的溶解。碳酸鈉、碳酸氫鈉是洗衣粉中的助劑，起增強PH提高清洗力的作用，本發(fā)明采用 化學崩解劑的，碳酸鈉、碳酸氫鈉也是化學崩解體系的堿性組分。擠出滾圓宜采用螺桿擠出機、滾圓機等，干燥可采用流化床干燥機、履帶式干燥機 等，在此均不做限定。本發(fā)明由于以擠出、滾圓工序為主生產(chǎn)圓球形洗滌劑，解決了高壓噴霧法導致能 耗大、設備龐雜、配料中熱敏性物質(zhì)易失活、揮發(fā)性物質(zhì)易揮發(fā)等問題，以及產(chǎn)品因堆比重 小導致包裝、運輸成本高的問題，同時解決了采用附聚成形法所致工藝過程不易掌握、造粒不均勻、設備維修困難等問題。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品活性物含量高、堆密度大且調(diào)控容易、溶 解速度快、流動性好、外觀整潔。
具體實施例方式
需要特別說明的是，本發(fā)明將所述含量的組分和該組分總重量2 5. 3%的水混 合成混合料，是指除水外在確定組分含量時以組分總重量歸一化。實施例確定組分含量是 以混合料(包括水)重量歸一化。二者容易換算，對各組分含量的確定無矛盾。以水為例 組分總重量(歸一化，水除外)2%的水，水在混合料(包括水)中的比例為2/102X100% =1. 96 %。反過來，水在混合料(歸一化)中的比例為5 %，除水外組分總量為95 %，水為 組分總重量的5. 26% (5/95X100% )0本發(fā)明混合料中的水，在干燥程序中被除去。實施例1.
取以下組分
陰離子表面活性劑61. 6kg，包括
K12 30kg
AOS 16. 6kg，碳原子數(shù) 14-18
LAS-Na 15kg
非離子表面活性劑AE09，2kg
助劑32kg，包括
Na2CO3 IOkg
4A沸石20kg
Na2SO4 Ikg
硅酸鈉Ikg
崩解劑CMC 2kg
將上述組分和2. 4kg水均勻混合，在擠壓機中以60°C、45rpm的速度擠出0. 6mm的
細條，在滾圓機中以IOOOrpm滾圓2分鐘，在流化床干燥機中80 120°C保溫40分鐘，冷卻 30分鐘后出料，得到產(chǎn)品粒徑為0. 8mm，堆密度0. 70g/ml。實施例2.取以下組分陰離子表面活性劑61. 6kg，包括K12 35kgAOS 16. 6kg，碳原子數(shù) 14-18LAS-Na IOkg非離子表面活性劑AE09，9kg(另取Ikg干燥后噴灑)助劑25. 4kg，包括Na2CO3 6kg4A 沸石 7.4kgNa2SO4 9kg硅酸鈉3kg崩解劑CMC Ikg將上述組分和2kg水均勻混合，在擠壓機中以20°C、IOOrpm的速度擠出0. 6mm的細條，在滾圓機中以2500rpm滾圓2分鐘，在流化床干燥機中80 120°C保溫40分鐘，冷 卻30分鐘后出料，將lkgAE09霧化后均勻噴灑到干燥的球粒表面，陳化后得到產(chǎn)品，粒徑為 0. 8mm，堆密度 1. 70g/ml。實施例3.
取以下組分
陰離子表面活性劑46. 6kg，包括
K12 16.6kg
AOS 10kg，碳原子數(shù) 14-18
LAS-Na 20kg
非離子表面活性劑AE07，3kg
助劑38. 3kg，包括
Na2CO3 13kg
4A 沸石 13.3kg
Na2S04 9kg
硅酸鈉3kg
將上述組分和2. Ikg水混合，再加入100目檸檬酸(結(jié)晶狀粉末)IOkg (為化學崩解體系的酸性組分，化學崩解體系的堿性組分為上述助劑中的碳酸鈉)，攪拌3分鐘，在擠壓機中以30°C、150rpm的速度擠出0. 6mm的細條，在滾圓機中以500rpm滾圓2分鐘，在流化床干楚I機中80 120°C保溫40分鐘，冷卻30分鐘后出料，得到產(chǎn)品，粒徑為0. 85mm，堆密度 0. 60g/ml。
實施例4.
取以下組分
陰離子表面活性劑46. 6kg，包括
K12 16.6kg
AOS 10kg，碳原子數(shù) 14-18
LAS-Na 20kg
非離子表面活性劑AE07，2kg
助劑44. 3kg，包括
Na2CO3 19kg
4A 沸石 13.3kg
Na2SO4 9kg
硅酸鈉3kg
將上述組分和2. Ikg水混合，再加入100目檸檬酸(結(jié)晶狀粉末)5kg(為化學崩解體系的酸性組分，化學崩解體系的堿性組分為上述助劑中的部分碳酸鈉_相對檸檬酸可過量)，攪拌3分鐘，在擠壓機中以75°C、150rpm的速度擠出0. 5mm的細條，在滾圓機中以500rpm滾圓2分鐘，在流化床干燥機中80 120°C保溫40分鐘，冷卻30分鐘后出料，得到產(chǎn)品，粒徑為0. 5_，堆密度1. 60g/ml。
實施例5.
取以下組分
陰離子表面活性劑61. 6kg，包括K1228. 3kg AOS 23. 3kg，碳原子數(shù) 14-18LAS-Na IOkg非離子表面活性劑AE07，2kg助劑32kg，包括Na2HCO3 13kg4A 沸石 8kgNa2SO4 9kg硅酸鈉2kg崩解劑CMC Ikg將上述組分和3. 4kg水均勻混合，在擠壓機中以30°C、150rpm的速度擠出2. 6mm 的細條，在滾圓機中以500rpm滾圓1. 5分鐘，在流化床80 120°C保溫60分鐘，冷卻30分 鐘后出料，得到產(chǎn)品，粒徑為2. 85mm，堆密度1.50g/ml。實施例6.取以下組分陰離子表面活性劑80kg，包括Kl2 40kgAOS 15kg,碳原子數(shù) 8-18LAS-Na 25kg非離子表面活性劑AE09，3kg助劑14kg，包括Na2CO3 4kg4A 沸石 4kgNa2SO4 3kg硅酸鈉3kg崩解劑CMC
Ikg
將上述組分和2kg水均勻混合，在擠壓機中以60°C、45rpm的速度擠出0. 6mm的細 條，在滾圓機中以IOOOrpm滾圓2分鐘，在流化床80 120 保溫40分鐘，冷卻30分鐘后 出料，得到產(chǎn)品，粒徑為0. 8mm，堆密度0. 80g/ml。實施例7.取以下組分陰離子表面活性劑50kg，包括K12 20kgLAS-Na 15kgMES 15kg，碳原子數(shù) 16-18非離子表面活性劑AE09，2kg助劑44kg，包括Na2CO3 13kg4A 沸石 16kg
Na2SO4 12kg硅酸鈉3kg崩解劑CMC 2kg將上述組分和2kg水均勻混合，在擠壓機中以30°C、45rpm的速度擠出0. 6mm的細 條，在滾圓機中以IOOOrpm滾圓2分鐘，在90°C烘焙40分鐘，冷卻30分鐘后出料，得到產(chǎn)品 粒徑為0. 8mm,堆密度0. 75g/ml。實施例8.取以下組分陰離子表面活性劑90kg，包括K12 50kgLAS-Na 20kgMES 15kg，碳原子數(shù) 16-18AES 5kg助劑6kg，包括Na2CO3 2kg4A 沸石 2kgNa2SO4 Ikg硅酸鈉Ikg崩解劑CMC 2kg將上述組分和2kg水均勻混合，在擠壓機中以30°C、60rpm的速度擠出0. 6mm的細 條，在滾圓機中以SOOrpm滾圓2分鐘，在流化床80 120°C保溫40分鐘，冷卻30分鐘后出 料，得到產(chǎn)品，粒徑為0. 8mm，堆密度0. 90g/ml。實施例9.取以下組分陰離子表面活性劑20kg，包括K12 14kgMES 3kg，碳原子數(shù) 16-24AES 3kg非離子表面活性劑AE09，4. 5kg助劑60kg，包括Na2CO3 IOkg4A 沸石 8kgNa2SO4 35kg硅酸鈉7kg熒光增白劑DMA-X 0. 2kg消泡劑DC2-4248S 0. 3kg崩解劑CMC IOkg將上述組分和5kg水均勻混合，在擠壓機中以80°C、20rpm的速度擠出4. 6mm的細 條，在滾圓機中以3000rpm滾圓2分鐘，在流化床80 120°C保溫40分鐘，冷卻50分鐘后出料，添加0. 過氧鹽顆粒、酶顆粒、香精香料及彩色粒子等，產(chǎn)品粒徑為4. 8mm，堆密度 1. 80g/ml。
權(quán)利要求
一種圓球形洗滌劑組合物，其特征在于以所述組合物重量為基準含有陰離子表面活性劑20 90％(重量)，非離子表面活性劑0 10％(重量)，崩解劑1 10％(重量)，助劑10 60％(重量)。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、 脂肪醇硫酸鹽、α-烯基磺酸鹽、脂肪醇醚硫酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽中的一種或一種以上 的混合物；所述鹽為堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或堿金屬鹽和堿土金屬鹽的混合物，所述烷 基、烯基的碳原子數(shù)為8-24。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述非離子表面活性劑是脂肪醇聚氧乙 烯醚(AEO)、烷基多苷(APG)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)中的一種或一種以上的混合 物。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述助劑為4Α沸石、層狀結(jié)晶二硅酸鈉 (層硅)、對甲苯磺酸鈉、硫酸鈉、氮川三醋酸鈉(NTA)、四乙酰乙二胺(TAED)、乙二胺四乙酸 (EDTA)、聚維酮(PVP)、碳酸氫鈉、碳酸鈉、硅酸鹽、熒光增白劑、消泡劑中的一種或一種以上 的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述崩解劑為檸檬酸、酒石酸、蘋果酸中 的一種或一種以上與碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或一種以上的組合物，或羥丙基甲基纖維 素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、羧甲基淀粉(CMS)中的一種或一種以 上的組合物。
6.如權(quán)利要求1 5任何一權(quán)利要求所述的一種圓球形洗滌劑組合物的制造方法，其 特征在于將所述含量的組分和該組分總重量2 5. 3 %的水混合成混合料，將該混合料輸 入擠出機擠出成直徑0. 5-5mm的細條，再經(jīng)滾圓造粒機造粒，然后干燥制得圓球形洗滌劑 組合物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于擠出機中所述混合料的溫度為20 80°C。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為20 150r/min。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于滾圓造粒機的離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為500 3000r/min。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述圓球形洗滌劑組合物其顆粒粒徑為 0O.5~5mm，其堆密度為 0. 6-1. 8g/ml。全文摘要
能耗低，活性物濃度高，制造工藝簡單，成本較低的一種圓球形洗滌劑組合物，以所述組合物重量為基準含有陰離子表面活性劑20-90％(重量)，非離子表面活性劑0-10％(重量)，崩解劑1-10％(重量)，助劑10-60％(重量)。所述圓球形洗滌劑組合物的制造，是將所述含量的組分和該組分總重量2～5.3％的水混合成混合料，將該混合料輸入擠出機擠出成直徑0.5-5mm的細條，再經(jīng)滾圓造粒機造粒，然后干燥制得圓球形洗滌劑組合物。本發(fā)明適合洗滌劑生產(chǎn)。
文檔編號C11D3/20GK101955855SQ20101028571
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者徐美貞, 朱國平, 楊新長, 沈金明, 羅志昕, 詹建偉, 郭春偉 申請人:中輕化工股份有限公司